Zugversuch

Der Zugversuch ist ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Bestimmung von Werkstoffkennwerten. Er wird - je nach Material - als Standardverfahren entsprechend der jeweiligen Norm zur Bestimmung der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und weiterer Werkstoffkennwerte herangezogen.

Beim Zugversuch wird eine Werkstoffprobe gedehnt bis sie reißt. Die dabei angewandte Dehngeschwindigkeit muss niedrig sein, damit das Ergebnis nicht verfälscht wird. Während des Zugversuchs wird die Kraft und die Längenänderung der Probe gemessen.

Zugversuche gehören in der mechanischen Werkstoffprüfung neben der Messung der Härte zu den am häufigsten durchgeführten Prüfungen. Sie dienen der Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens bei Zugbeanspruchung.

Einsatz Unterscheidung Beanspruchung Unterscheidung Material Zugversuche nach ISO & ASTM Prüfmaschinen Weitere Versuche

Kennwerte des Zugversuchs

Zugfestigkeit

Maximale mechanische Zugspannung

zu Zugfestigkeit

Streckgrenze

Das Ende des elastischen Verhaltens

zu Streckgrenze

Bruchdehnung

Bewertung des Verformungsverhaltens

zu Bruchdehnung

Brucheinschnürung

zu Brucheinschnürung

Zugversuch - Zweck und Bedeutung

Zugversuche werden

an bearbeiteten schlanken Proben zur Ermittlung des Werkstoffverhaltens unter einachsiger, über den Querschnitt gleichmäßig verteilter Zugbeanspruchung,
an gekerbten Proben für die Simulation von mehrachsigen Spannungszuständen – Kerbzugversuch oder auch
an Erzeugnissen wie Drähten, Garnen, Folien, Seilen, Formelementen, Bauteilen oder auch Bauteilgruppen - nachfolgend kurz Proben genannt -

durchgeführt.

Im Zugversuch wird das Werkstoffverhalten

bei stetig zunehmender (stoßfreier) Belastung - „klassischer“ quasistatischer Zugversuch
bei konstanter ruhender (statischer) Belastung – Zeitstandzugversuch
bei wechselnder Beanspruchung zur Ermittlung der zyklischen Spannungs-Dehnungs-Kurve –LCF (Low Cycle Fatigue)
bei Raumtemperatur (10 bis 35 °C)
bei erhöhten Temperaturen (bis weit über 1000 °C)
bei tiefen Temperaturen (herab bis zu – 269 °C)
bei sehr kleinen Prüfgeschwindigkeiten - Kriechzugversuche - oder auch
bei erhöhten Prüfgeschwindigkeiten - Schnellzugversuche bzw. Schnellzerreißversuch

untersucht.

Die im Zugversuch ermittelten Kennwerte

bilden die Grundlage für die Berechnung und Dimensionierung von statisch beanspruchten Bauteilen und Konstruktionen,
werden für die Charakterisierung des Verarbeitungsverhalten der Werkstoffe benötigt,
dienen in der Qualitätskontrolle für die Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Produktion und
werden bei der Werkstoffauswahl für den Vergleich zwischen Werkstoffen und Werkstoffzuständen verwendet.

Unterscheidung Zugversuch nach zeitlichem Verlauf der Beanspruchung

Man unterscheidet allgemein zwischen Zugversuchen bei statischer, quasistatischer, zyklischer und schlagartiger Beanspruchung.

Mit statisch wird im allgemeinen eine Beanspruchung bezeichnet, wenn der Werkstoff einer ruhenden konstanten Belastung unterworfen wird. Im „klassischen“ Zugversuch wird die Beanspruchung stetig zunehmend und stoßfrei (quasistatisch) aufgebracht. Die obere Grenze für die quasistatischen Prüfverfahren liegt bei einer Verformungsgeschwindigkeit von etwa 10-1s-1, d.h. die maximale Zunahme z. B. der Dehnung darf nicht mehr als 0,1 % pro Sekunde betragen.

Standversuch, Standzugversuch

statischer Zugversuch (ruhend)

quasi-statischer Zugversuch (zerstörend)

quasi-statischer Zugversuch (monoton ansteigend)

Schlagzugversuch

schlagartiger Zugversuch

Unterscheidung Zugversuch nach zu prüfendem Material

Der Zugversuch ist ein genormtes Standardverfahren der Werkstoffprüfung, welches je nach Material / Branche unterschiedliche Anforderungen an die Durchführung stellt.

Unsere Branchenexperten kennen diese Anforderungen und helfen gerne bei der Konfiguration des erforderlichen Prüfsystems für Ihre individuellen Prüfanforderungen.

In der folgenden Auflistung finden Sie beispielhaft verschiedene Beschreibungen von Zugversuchen in den unterschiedlichsten Branchen.

Wichtige genormte Zugversuche nach ISO und ASTM

Short description	Standards
Kunststoff \| Zugversuch	ISO 527-1, ISO 527-2
Kunststoff \| Folien \| Zugversuch	ISO 527-3
Metall \| Zugversuch (Raumtemperatur)	ISO 6892-1
Textil \| Fäden, Garne, Zwirne \| Zugversuche	ISO 2062, ISO 11566
Kunststoff \| Elastomere \| Zugversuch	ASTM D412
Kunststoff \| Zugversuch	ASTM D638
Metall \| Zugversuch (erhöhte Temperatur)	ISO 6892-2
Composites \| Zugversuch	ISO 527-4, ISO 527-5
Composites \| Zugversuch	ASTM D3039
Metall \| Zugversuch (erhöhte Temperatur)	ASTM E21
Kunststoff \| Folien \| Zugversuch	ASTM D882
Metall \| Zugversuch (Raumtemperatur)	ASTM E8
Kunststoff \| Zugversuch bei hohen Dehnungsraten (Schnellzerreißversuch)	ISO 18872, ISO 18989 (draft)
Papier \| Tissue \| Zugversuch trockener Zustand	ISO 12625-4
Papier \| Tissue \| Nasszugversuch	ISO 12625-5
Medizin \| Katheter \| Zugprüfung	ISO 10555
Kunststoff \| Rohre \| Zugeigenschaften	ISO 6259-1, ISO 6259-2, ISO 6259-3, ISO 8521, ISO 8513, ASTM D2105, ASTM D2290
Papier & Pappe \| Zugversuch trockener Zustand	ISO 1924-2
Papier & Pappe \| Nasszugversuch	ISO 3781